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脫落酸的晶體結構

脫落酸（ABA）是一種主要植物激素，其作用是保護植物不受干旱和低溫等壓力影響，并且在氣孔打開和種子休眠等日常響應中發(fā)揮作用。在ABA通道中作為受體而引人注目的是PYR/PYL/RCAR家族的蛋白以及2-型磷酸酶ABI1、ABI2和PP2C，它們抑制ABA信號作用?，F(xiàn)在，三個研究小組報告了ABA在非結合狀態(tài)及在包括PYL2-ABA-PP2C和P YL1-ABA-ABI1在內的不同復合物中的晶體結構。這些結構表明，PYL/ABA生成一個與P P 2C 和ABI1相結合的疏水穴，同時結合生化研究，這些結構還為ABA信號作用指出了一個機制。研究人員在試管中重構了ABA信號通道（這對植物激素來說是第一次），并在活體中對關鍵觀測結果進行了驗證。

“大鼠GluA2受體”的X-射線晶體結構

中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的大多數(shù)興奮型神經(jīng)傳輸（允許神經(jīng)元彼此溝通的事件）是由離子型谷氨酸鹽受體調控的，這些受體通過打開結合谷氨酸鹽上的一個跨膜離子通道發(fā)揮作用。過去人們對它們的總體結構知之甚少，但現(xiàn)在EricGouaux及其同事報告了結合到一個競爭性拮抗劑上的對AMPA敏感的亞型“大鼠GluA2受體”的X-射線晶體結構。該受體（如封面圖片所示）具有一個出乎意料的對稱性和亞單元排列：總體上為雙重對稱，細胞外區(qū)域按局部二聚體對的形式來組織。離子通道區(qū)域表現(xiàn)出四重對稱。這種結構（是根據(jù)來自定點誘變實驗的數(shù)據(jù)獲得的）表明，對NMDA敏感的受體GluN1和GluN2A在總體結構上與GluA2相似。從這些結構可以推斷出非競爭性拮抗劑和孔阻斷分子對離子通道的激發(fā)、脫敏和抑制機制。

戰(zhàn)爭的共同規(guī)律

很多看似隨機或混沌的人類活動被發(fā)現(xiàn)具有普遍的統(tǒng)計規(guī)律，其中包括人類沖突：整個戰(zhàn)爭中所積累的傷亡規(guī)模分布遵守一個大致的指數(shù)定律。但不同戰(zhàn)爭中的事件是否有共同規(guī)律？NeilJohnson及其同事發(fā)現(xiàn)的確是這樣的。利用來自包括阿富汗、伊拉克和哥倫比亞戰(zhàn)爭在內的一系列戰(zhàn)爭的詳細數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)叛亂戰(zhàn)爭彼此之間有共同規(guī)律，而且也與全球恐怖活動有共同規(guī)律。他們用人類群體之間的生態(tài)互動來解釋暴力事件的規(guī)模和發(fā)生時間。他們的模型與人們最近有關叛亂的假設是一致的，并且在叛亂戰(zhàn)爭、恐怖活動和生態(tài)環(huán)境之間建立了一個定量聯(lián)系。該模型與金融市場模型的相似性表明，在暴力的和非暴力的人類活動之間也有一個聯(lián)系。本期封面所示為2006年11月在安達爾地區(qū)的塔利班叛軍。

2009年度新聞人物

2009年度新聞人物是美國總統(tǒng)奧巴馬大膽提名的能源部長人選朱棣文。 這位曾經(jīng)獲得過諾貝爾獎的物理學家受命推動世界最大經(jīng)濟體及其能源行業(yè)的變革，以適應21世紀的需要。朱棣文曾在勞倫斯伯克利國家實驗室工作4年時間，在這期間，他將該實驗室重塑為替代能源研究的一個領先機構。擔任能源部長后，他也不忘將該實驗室在“曼哈頓項目”中所開創(chuàng)的戰(zhàn)時精神移植過來。朱棣文說，如果美國要動員其科學與技術資源應對氣候變化的話，那么它將需要在上個世紀40年代推動原子彈早期研究工作的那種緊迫感。

夏威夷熱點下地幔S波速結構

定義熱點下的地幔結構對于揭示地幔深度具有重要意義。利用海床和陸地地震儀網(wǎng)絡獲得夏威夷群島下的S波速三維圖像顯示，存在一個被拋物線狀高速異常包圍著的沿島鏈方向延伸的上地幔低速異常，持續(xù)下降到410-660km深的地幔過渡區(qū)。該結果與先前觀察到的過渡區(qū)變薄相一致。研究表明，在夏威夷群島東南存在著一個幾百公里寬的低速區(qū)域。這些圖像顯示夏威夷熱點是由較低地幔中上升高溫熱流柱形成的。

DNA結合變得更容易

本期封面是一張水稻葉內部的局部照片，水稻致病菌水稻黃單胞菌（Xanthomonasoryzaepv. Oryzicola）正通過氣孔入侵水稻細胞。黃單胞菌通過被稱作轉錄類激活因子（TranscriptionActive-like，TAL）效應物的異常D N A結合蛋白上調控感染相關重要基因的途徑來感染宿主細胞。兩項相關研究破譯了T A L效應物靶目標的特異性，這些新發(fā)現(xiàn)的特性可被用于基因工程。

本年度最重大突破：“Ardi”

Ardipithecusramidus是已知最早的人類祖先骨架化石，在其發(fā)現(xiàn)的15年后，本刊十月份以11個版面全面報道了研究成果。她生活在440萬年前，是直立人科的新種，該科包括人類和我們的祖先，但不包括其他現(xiàn)存類人猿的祖先。研究人員稱，A rdi特殊的解剖結構不同于現(xiàn)存類人猿的祖先，也不同于后來的直立人，如L ucy。重要的是，A rdi揭示了奠定直立行走基礎的遠古解剖結構變化。雖然，并不是所有古人類學家都承認Ardipithecusramidu是我們的祖先，甚至是一種直立人，但是無人否定這一新發(fā)現(xiàn)的重要性。

揭示分子氧化物納米輪自組中過渡態(tài)模板

自組裝被證明是結構性修復復雜納米材料的強有力方法，然而其機制常由于共用點混淆而被掩蓋。我們利用流動系統(tǒng)來研究直徑3.6nm氧化鉬納米輪的組裝過程。研究發(fā)現(xiàn)，中間體晶體中｛M o36｝核心簇表現(xiàn)出作為周圍｛M o150｝輪組裝模板的特性。模板過渡的本質是，在輪減弱到最終電子態(tài)后｛M o36｝核心被拋出。在反應混和物中有意加入模板實驗進一步證實了模板在自組裝機制的作用，加入模板可以顯著加快｛M o150}輪組裝速率并提高產(chǎn)量。